REPASO DE LA UNIDAD 5
CONDUCCIÓN EN ESTADO NO ESTACIONARIO.

CONCEPTOS

Espectro electromagnético

Radiación Térmica.

Absorción, reflexión,transmisión, radiosidad.

Emisividad /absorbancia

Ley de Kirchoff

Cuerpo negro

Cuerpo gris

Ley de Plank

Ley de Wien

Emisión en una banda de frecuencias

Radiación entre objetos.

Placas Paralelas

Otras geometrías

Factores de visión

Ángulo sólido

Gráficas para el  factor de visión

Fórmulas para el factor de visión

¿QUÉ ESPERAMOS QUE SEPAN/PUEDAN HACER?

Distinguir cuando se trata de un problema de radiación

Distinguir que fórmulas deben utilizarse en los casos de cuerpos grises

Saber donde buscar datos de emisividades y absorbancia para distintos materiales

Saber establecer las condiciones de frontera en términos matemáticos. (Temperatura, Flujo)

Usar la ley de Wien

Calcular (con gráficas o fórmulas) los factores de visión

Resolver problemas que requieren usar las relaciones entre los factores de visión

El espectro de radiación del cuerpo negro y la catástrofe ultravioleta

espect=;
Grid[{{espect,Style["Distribución de la energía radiada por un cuerpo a temperatura T según la longitud de onda. Es decir, según el color (en la parte visible del espectro).",FontFamily->"Comic Sans MS",FontSize->16]}}]

CANTIDAD TOTAL DE IRRADIACIÓN

ABSORCIÓN, EMISIÓN Y LEY DE KIRCHHOFF

kir=;
Grid[{{kir,Style["LEY DE KIRCHHOFF:
Para una temperatura dada  e=a de manera global y para cada frecuencia",FontFamily->"Comic Sans MS",FontSize->16]}}]

ABSORCIÓN, EMISIÓN Y LEY DE KIRCHHOFF

PLANK

LEY DE DISTRIBUCIÓN DE PLANCK Y LEY DE STEFAN-BOLTZMANN.

LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN

EMISIÓN EN UNA BANDA DE FRECUENCIAS ( λ )

DISTRIBUCIÓN DE RADIACIÓN TÉRMICA EN UNA SUPERFICIE

IRRADIACIÓN ENTRE DOS PLACAS PARALELAS INFINITAS

INTENSIDAD ESPECTRAL

ÁNGULO SÓLIDO

INTEGRACIÓN HEMISFÉRICA DEL ÁNGULO SÓLIDO

LEY DE LAMBERT

EJEMPLO. DOS PLACAS A 90°

Comentarios

La irradiación recibida (Subscript[q, 1_2]) = ((Subscript[I, 1])(Subscript[A, 1])Cosθ) ((((Subscript[A, 2])Cosθ)/(r^2))) es la emitida por la placa 1 multiplicada por un fator de apantallamiento.

El fator de apantallamiento está formado por el producto del área que emite ((Subscript[A, 1])) y del área que recibe ((Subscript[A, 2])) multiplicado por los cosenos de los ángulos (Subscript[θ, 1]) y (Subscript[θ, 2]) que forman  la línea que une las placas con respecto a cada una de las normales, dividido entre el cuadrado de la distancia que los separa.

Este factor de apantallamiento puede calcularse también cuando los objetos que se irradian no son placas sino que tienen una geometría arbitraria.

En ese caso puede hacerse una descomposición infinitesimal de las áreas radiantes en placas de  área  dA. El factor de apantallamiento, llamado también de forma o de visión, se escribe entonces: (((Subscript[Cosθ, 1])(Subscript[Cosθ, 2]))/((Subscript[r, 12])^2))(Subscript[dA, 1])(Subscript[dA, 2])

LEY DE LAMBERT

FLUJO ENTRE LOS DOS CUERPOS

FACTORES DE VISIÓN

LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN

FACTORES DE VISTRA PARA PLANOS/DISCOS PARALELOS

Se consideran dos situaciones :

a) Radiación entre planos paralelos directamente opuestos (Gráficas 1,2,3 y 4)

b) Planos conectados por paredes no conductoras pero irradiances (Gráficas 5,6,7 y 8).

2. Se consideran cuatro geometrías : Discos, cuadrados, Rectángulos 2 : 1 y Rectángulos largos y angostos.

FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DE LOS FACTORES DE VISIÓN

FÓRMULAS PARA EL CÁLCULO DE LOS FACTORES DE VISIÓN

Trabajo realizado con el apoyo del Programa UNAM-DGAPA-PAPIME PE110517